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基于改进虚拟势场的煤矿井下WMSN覆盖增强算法

发布时间:2018-07-27 11:32
【摘要】:针对煤矿井下无线多媒体传感器网络(Wireless Multimedia Sensor Network,WMSN)覆盖问题,提出了一种基于改进虚拟势场的覆盖增强算法。在分析方向可调感知模型、煤矿巷道带状结构特点及照度特点的基础上,提出了煤矿井下WMSN"有效覆盖"问题。针对有效覆盖问题,引入虚拟目标引力提升重点区域有效覆盖效果。针对传统虚拟势场算法可能出现因局部极小导致覆盖增强效果下降的问题,在分析方向可调感知模型感知区域相交特性的基础上,改进了斥力函数,引入了相邻节点的共同覆盖率引导节点调整感知方向,从而实现区域的有效覆盖。仿真实验表明:对比已有的区域覆盖增强算法,采用所提出的基于改进虚拟势场的覆盖增强算法可有效消除感知重叠区和盲区,实现了井下巷道的高效区域覆盖。
[Abstract]:Aiming at the coverage problem of underground wireless multimedia sensor network (Wireless Multimedia Sensor Network) in coal mine, a coverage enhancement algorithm based on improved virtual potential field is proposed. On the basis of analyzing the orientation adjustable perceptual model, the characteristics of belt structure and illumination of coal mine roadway, the problem of "effective coverage" of WMSN in coal mine is put forward. In order to solve the effective coverage problem, virtual target gravity is introduced to improve the effective coverage of key areas. In view of the problem that the traditional virtual potential field algorithm may decrease the coverage enhancement effect due to the local minimization, the repulsion function is improved on the basis of analyzing the intersecting characteristics of the perceptual region of the orientation adjustable perceptual model. The common coverage of adjacent nodes is introduced to guide the nodes to adjust the perceptual direction so as to achieve the effective coverage of the region. The simulation results show that compared with the existing area coverage enhancement algorithms, the proposed coverage enhancement algorithm based on the improved virtual potential field can effectively eliminate the perceptual overlap area and blind area, and realize the efficient area coverage of underground roadway.
【作者单位】: 北京交通大学电子信息工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51474015) 国家“十二五”科技支撑计划资助项目(2013BAK06B03)
【分类号】:TD76

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号:2147685

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